Physikalisches Praktikum f¨ur Physiker - Physikalisches Institut

Messungen
NR
NR
Natürliche Radioaktivität
NaI-Kristall (thalliumaktiviert)
a
b
PMT
Impulse
Verstärker
grob fein
grob fein
grob fein
a
b
- +
Speicher
CPU
ADC
PMT
NaI
Verstärker
Hochspannung
Hochspannung
Abbildung NR.1: Schema eines Sekundärelektronenvervielfachers (Photomultiplier)
5.1. Einschalten der Apparatur
Im Allgemeinen sind Hochspannungsversorgung und Verstärker bereits eingeschaltet und
eingestellt, verständigen Sie sich also mit dem Assistenten, bevor Sie etwas einschalten
oder verändern. Nur falls Sie ausdrücklich dazu aufgefordert werden:
• Vergewissern Sie sich, dass die Hochspannungsversorgung ausgeschaltet und auf 0
gestellt ist! Die Verstärkung sollte auf ein Minimum eingestellt sein (d.h. Coarse auf
10 und Fine auf 0.5)
• Netzspannungen einschalten
• Hochspannung HV an: Dazu Feststellknopf lösen, Schalter auf ”
ein“, oberen Drehschalter
auf 500 V drehen, anschließend am mittleren Drehschalter auf 700 V hochschalten,
dazu Anzeige am Spannungverteiler beobachten.
• Selbstständig Computer einschalten, Linux booten. Das Programm zur Aufnahme
der Spektren wird mit dem Befehl histuegram auf der Kommandozeile oder durch
Drücken des zugehörigen Icons gestartet. Hinweise zur Bedienung des Programms
finden sich in Abschnitt 8.
5.2. Liste der Messproben
1. Ein Becher mit Kaliumchlorid: KCl, m = 300 g
2. Eine Probe mit 22 Na-haltiger NaCl-Lösung
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Abbildung NR.2: Versuchsaufbau: anschaulich (oben) und schematisch (unten)
3. Ein Glühstrumpf für Propangaslampen
4. ein kleines Stück Pechblende
5. verschiedene Steine aus dem Schwarzwald
6. Ein uranhaltiges Glas (sog. Annaglas)
7. verschiedene Uhren mit radiumhaltigen Leuchtziffern
8. Sand aus der Region Gomel (Weißrussland, 2004)
5.3. Aufgaben
Die folgenden Messungen können in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden, da insbesondere
die Kalibrierungsproben KCl und NaCl nur jeweils einmal vorhanden sind. Die
Messzeiten können variabel gewählt werden, empfohlen werden 20 min für die KCl-Probe,
10 min für den Untergrund, für die stärkeren Proben genügen meist 5 min. Die unterschiedlichen
Messzeiten müssen bei der Subtraktion des Untergrunds berücksichtigt werden.
1. Führen Sie die Kalibrierung durch Messung einer KCl-Probe durch, bei der Sie den
Vollabsorptionspeak (1460.1 keV) und den β + –Vernichtungspeak (511 keV) im Spektrum
zuordnen können. Alternativ können Sie die Kalibrierung mit der 22 Na-Probe
durchführen. 22 Na ist ein β + -Strahler. Sie finden neben dem β + –Vernichtungspeak
auch eine γ-Linie bei 1275 keV. In allen Fällen finden Sie auch deutlich die Emission
charakterischer Röntgenstrahlung aus der Bleiabschirmung, prominent ist die K α -
Linie bei 77 keV.
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